[发明专利]一种烟气脱硝方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硝方法。

背景技术

烟气是热电厂的主要排放物之一，通过可燃物在燃烧器(即锅炉)中燃烧产生。由于烟气中通常含有大量的氮氧化物NO_x(如NO)，这些氮氧化物如果直接排放到大气中，会导致腐蚀性很强的酸雨，因此烟气在排放之前必须经过脱氮(即脱硝)处理。

目前，运用比较成熟的烟气脱硝技术主要有两种：选择性催化还原(SCR)工艺和选择性非催化还原脱硝(SNCR)工艺。SCR和SNCR脱硝工艺的化学反应原理都是一样的，都是将脱硝剂(尿素或者氨)与烟气接触，使脱硝剂与烟气中的NO_x进行选择性还原反应生成氮气(N₂)和水蒸气(H₂O)。SNCR工艺一般在锅炉的炉膛内即燃烧区(800-1250℃)内进行。SCR工艺则是在烟道内设置催化剂床层，在280-420℃温度下，在催化剂存在的条件下进行烟气的催化选择性还原反应。

SNCR和SCR各有利弊。SNCR的优点是不需要价格昂贵的催化剂床层，缺点是脱硝效果较差，脱硝率一般不超过40％。SCR的缺点则是需要使用价格昂贵的催化剂床，而且需要有足够的空间来设置催化剂床层，优点则是脱硝效果较SNCR好，脱硝率一般为70％左右。

虽然通过进一步提高催化剂床层的厚度能够稍微提高SCR的脱硝率，但由于催化剂比较昂贵，会导致成本大幅提高。

为此，现有技术一般采用增大脱硝剂的供给量的方法，试图以此来降低SCR处理后的烟气中的氮氧化物NO_x含量。然而，事实上，采用上述增大脱硝剂供给量的方式，不但不能降低SCR处理后的烟气中的氮氧化物NO_x含量，反而还使得处理后的烟气中氨气的量增大了，而且催化剂床层的寿命也降低了。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的烟气脱硝方法存在的SNCR工艺和SCR工艺脱硝效率低的问题，提供一种脱硝率较高的烟气脱硝方法。

本发明的发明人在实践中发现，将SNCR与SCR联用存在一些问题，例如：SNCR通常在800-1250℃的温度下进行，SCR通常在280-420℃的温度下进行，尽管可以通过延长烟道长度，使得进入催化剂床层的烟气和脱硝剂的混合物的温度满足SCR的温度要求，但是这样势必使得烟道更为庞大，一方面提高了烟气脱硝设备的初期投资成本，另一方面也增加了烟气脱硝设备占用的空间，在一些空间受限的应用环境中很难实现将SNCR与SCR联合使用。因此，如何在不增加设备占用空间的条件下，实现SCR与SNCR的联用，是亟待解决的技术问题。

本发明提供了一种烟气脱硝方法，其中，该方法包括在烟气选择性非催化还原条件下，将烟气与脱硝剂接触，得到得到第一混合物，将得到第一混合物的温度降低，并在烟气选择性催化还原条件下，将第一混合物与催化剂接触。

根据本发明的烟气脱硝方法，通过在第一混合物进入催化剂床层之前，降低第一混合物的温度，从而一方面在不增大烟气脱硝设备占用空间的条件下，使得进入催化剂床层的烟气与脱硝剂的混合物的温度满足SCR的要求；另一方面还可以充分利用烟气中的热量。根据本发明的烟气脱硝方法，脱硝效率可以高于65％。

附图说明

图1为根据本发明的烟气脱硝方法中的换热器的一种实施方式的结构示意图；

图2为根据本发明的烟气脱硝方法中的换热器的换热片一种实施方式的结构示意图；

图3为根据本发明的烟气脱硝方法中的换热器的换热片另一种实施方式的结构示意图；

图4为本发明提供的烟气脱硝方法的一种实施方式所用烟气脱硝设备的结构示意图；

图5为显示本发明提供的烟气脱硝方法的一种实施方式所用烟气脱硝设备中扰动装置位置的局部结构示意图；

图6为显示本发明提供的烟气脱硝方法的一种实施方式所用烟气脱硝设备中扰动装置为管状物时，管状物位于烟道中的端口的朝向Y与烟气流动方向X的夹角α的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种烟气脱硝方法，其中，该方法包括在烟气选择性非催化还原条件下，将烟气与脱硝剂接触，得到得到第一混合物，将得到第一混合物的温度降低，并在烟气选择性催化还原条件下，将第一混合物与催化剂接触。

本发明中，降低第一混合物的温度一方面可以充分利用烟气中的热量，另一方面可以对进入催化剂的混合物的温度进行控制，从而使得第一混合物的温度满足烟气选择性催化还原条件的要求。